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解读“金斧”家具设计大奖赛的“速生材实木家具”主题

来源：顺德职业技术学院 作者：刘晓红 日期：2012-06-21
      2010-2011年度“大岭山杯” 金斧中国家具设计大奖赛(简称“大岭山杯”)已经在东莞大岭山拉开了序幕，本届大赛主题 “现代实木时尚生活”——科学利用速生材的实木家具设计，开创了中国家具设计大赛开办以来第一次以材料为限定的大赛，而且是以速生材，这不仅使大赛更加聚焦，容易出来好作品，更深远的意义在于倡导设计师和广大学生对生态的关注，对国家国情的关注，增强他们的使命感，增强设计师的社会责任感，增强生态观，通过自己的设计改变生活，改变现状，使中国家具设计向自然、和谐、平衡以及低碳方向发展。 
        目前，总体而言，中国家具设计师群体刚刚开始形成，他们很年轻，大多缺乏对自然科学的认识，对环境和生态现状的认识，以及对设计与国家、设计与行业，设计与生态，设计与可持续发展的关系认识的不是很深刻。通过这样一个专题设计，使他们开始知道我们国家的林业状况是怎么样的，实现低碳的路径和措施应该从何入手，一个产品与环保有什么样的关系等。
        为此，我也就这个主题作一点探讨，跟我们设计师朋友一起，了解一下到底为什么要用速生材来设计和制造家具，哪些是速生材，速生材有什么样的优点和缺点，速生材改性的方法有什么，在设计时应该注意些什么等等，从而找到切入点，并且能充分利用好材料，设计出好作品，真正从设计的角度实施低碳经济，实现低碳生活。
        1 为什么要用速生材为设计实木家具的主要材料？ 
        1.1  什么是速生材
        速生树种是指生长快、成材早、轮伐期短的树木品种，我国常见的有杨树、桉树、松树、柳树等。一些进口的工业速生材，常用的有幅射松 (Radiata Pine)；火矩松 (Taeda，同Lobllolly-pine)；长叶松 (Southern Yellow Pines)；花旗松 (Douglas Fir)；南美杉属木材 (Araucaria, Hoop pine)等。由这些速生树种制成的木材叫速生材，通常质地较软，一般用作造纸、建筑、板材芯材原料等。，也有部分用于制造家具，但都必须要对木材作一些处理。
        1.2 中国森林资源的匮乏状况
        中国历史上曾经是一个多林的国家。经有关专家考证，在4000年前的远古时代, 中国森林覆盖率高达60%以上。但是随着人口的增加, 加上战乱、灾荒、开荒、开矿、放牧等人为活动，森林资源日趋减少。到2200年前的战国末期降为46%；1100年前的唐代约为33%；600年前的明代之初为26%；1840年前后约降为17%；民国初期降为8.6%。可见，中国的森林是被过度增加的人口消耗掉的。
        目前我国的森林覆盖率已由建国初期的12.51%提高到了16.55%。我国森林面积居世界第五位，人均森林面积居世界第119位；森林总蓄积量占世界第8位；森林平均公顷蓄积量水平低于世界平均水平，人均森林蓄积量也是世界最低的国家之一，世界人均拥有森林蓄积量为71.8立方米，我国人均森林蓄积量仅为8.6立方米。
　　中国人工林面积占世界发展中国家人工林面积总量的50%左右。发展中国家年均消失天然林1628.2万公顷，中国年均消失40万公顷。我国森林总生物量达160．09亿吨，占世界的3.63%。
        然而，就是这样一个严重的少林国 ，根据绿色和平最新的世界森林卫星地图显示，目前中国未受侵扰森林(Intact Forest Landscapes) 仅占国内森林资源总量的2%，为55448平方公里（1平方公里=100公顷）而且，其中受到严格保护的只占0.1%。
        可见我们国家森林资源已经严重匮乏，尤其是天然林，已经到了非常危险的地步，因此，我们的木材工业就必须依托速生林和人工林，而不能再用天然林。天然林的生态效益是人工林无法取代的，这决不是木材蓄积量的问题，而是生物平衡问题，气候问题，地球安全问题。
        家具作为木材的消耗大户，更有义务和责任使用好速生材，并通过各种木材加工和改性技术，尤其是通过合理设计，达到劣材优用的目的，不仅缓解木材短缺的困境，更可以保护森林，增加碳汇。
        2 为什么要以实木为大赛的限定材料？ 
        在全球气候变暖背景下的减排包含两个方面，一是工业企业采取积极的环保措施直接减排，二是通过积极发展碳汇林业实现间接减排。实践证明，林业在应对气候变化中正在发挥积极的作用。一方面，林业具有多种效益，兼具减缓和适应气候变化的双重功能，是未来30年~50年增加碳汇、减少排放成本较低、经济可行的重要措施。另一方面，我国森林资源总量不足，科学发展人工林、积极推进碳汇林业，无疑将成为今后满足社会经济需求、改善我国生态环境、减缓全球气候并实现可持续发展的重要手段。
        研究表明，目前我国单位面积森林吸收固定二氧化碳的能力为每公顷150.47吨。专家估计，到2020年后，我国林业每年可以吸收二氧化碳约28亿吨。其中，速丰林工程累计造林1.1亿亩，每年吸收二氧化碳达到2亿吨以上，效果十分显著。
        木材在能耗和水污染方面，其指标要远远低于金属材料、塑料、橡胶、陶瓷等其他化工材料几倍或几十倍，是目前世界材料中最友好的环保材料，因此，木材，不是要少用，而是要多用，通过合理的政策而达到生态平衡，要像国外一样，越用这个产业越兴旺。
        现在我们都讲低碳（ low carbon），就是较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。而木材就是最好的碳汇材料，不仅不释放二氧化碳，还可以固碳。中国的人工林面积为世界首位，因此，用好速生的实木是我们必须要做和不得不做的事情。因此，通过大赛，让设计师关注这种材料，非常有必要，也非常有前瞻性。
        3 速生材的优劣性
        任何速生的东西其总体质量总是没有慢长的好，但也有它的优势。速生材，最大的问题是材质疏松，空隙度大，密度低，因此力学和机械强度都低。如杉木作为南方特有的主要用材树种，是一种常绿乔木，分布广，生长快。杉木加工性能好，耐腐，耐虫害，纹理色泽美，但杉木速生材质较差，结构疏松且极不均匀，强度、硬度低，不耐磨，易吸湿，其物理和机械强度都较低，因此，速生材一直以来主要都是做人造板，造纸、做包装材料，建筑模板等，而较少做家具，尤其是高档家具。
        但是，速生材也有很多优点，一般色泽比较浅，容易做成各种涂装色彩，而且变形小，干燥容易，重量轻，尺寸稳定性比较好，收缩小，吸音效果好，弹性好，易于加工。关键还在于如何应用，如何通过设计来弥补短处，增强长处。
        如泡桐，泡桐木材是地球上最轻的木材之一，气干密度为0.23～0.40克/立方厘米，比一般木材轻40%左右，而既轻又韧是桐木的最大优点。在适宜的条件下生长极快，栽植后3、4年成檩，5、6年成梁。群众在实践中深有体会的说：“一年一根干，三年象把伞，五年能锯板”和“栽桐不用愁，八年长一楼”。泡桐速生丰产林，只要选用良种，在适生地里科学栽植，加强管理，成材年限可明显缩短，一般6—10年成材采伐。 近年来泡桐价格一直稳步攀升，泡桐与杨树相比，不仅生长快（快一倍以上），而且价值高。 所以群众说：“要想富，栽桐树，谁先栽，谁先富，谁大栽，谁大富。”
        泡桐还有很多独特的优良性能，如不曲不翘不变形：由于它干缩系数小，所以桐木不曲不翘不变形。耐湿隔潮；耐火耐腐耐酸碱：桐木的导热系数比其它都小，一般木材燃烧点在270度左右，而桐木燃烧点高达425度，这是难得的特点。耐腐烂耐酸碱也是它特有的特点，所以群众很讲究用桐木作棺材。
        它还有耐磨损：桐材虽轻，但不易磨损，桐材做风箱，拉杆来回磨察，箱板却不易磨损。纹理美观色泽鲜艳：桐材有一种带绢丝光亮、优美、细腻的纹理，自然图案特好。导音性强：桐木是做乐器不可缺者，不论天气变化，均可稳定音色，故有“琴桐”之称。如洋琴、琵琶、柳琴乃至秦胡等，都以桐为板面。易雕刻染色：桐木不易劈裂但木质软，易加工，易雕刻，易染色。它在建筑上可作梁、檩、门窗、天花板、瓦板和房间隔板等等。由于它还具有不透烟、隔潮、不易虫蛀等优点，在日常生活用品方面，是制造高档家具、文化用品、体育器材和乐器的理想材料。
        很多人更不清楚，泡桐在国际市场上享有很高的声誉。上一世纪80～90年代，一般的泡桐出口价相当于我国进口木材价的7～8倍。日本是世界上消耗桐木最多的国家，这与日本海洋性潮湿的气候和民族习俗有关。其中，材长6米，小头直径30厘米以上的无节良材（日本称铭木），若出口日本，1立方米可换取8吨小麦。 
        因此，泡桐尽管是速生材，但是一个非常优良的做高档家具的木材，我在大连家具展时就见到河南一家家具企业专做高档泡桐家具的，做得非常精致和高档，售价也相当我们的红木家具，全部出口到日本高档家具市场。
        但是大多数设计师是不了解泡桐这种速生材的，就不可能设计出好的泡桐家具。其实在北方，尤其是河南和山东菏泽地区，集中了中国最多的泡桐资源和加工业，但严重缺乏设计。
        还有辐射松，在山东省都有很多企业专做这种材料的家具，都做的很好，走欧美的高端市场。樟子松，福建喜梦宝集团就用的很好，产品品质很高，设计也不错。
        因此，木材的优劣是相对的。关键是看怎么用，用在什么地方。因此，要用好速生材，首先要充分了解这些材料的属性和加工性能，才能根据这个基础，有的放矢，扬长避短，做好设计。
        4 如何改性速生材？
        目前对木材的改性主要是木材强化。即采用物理的、化学的或机械的诸多方法加工或处理木材，使低质木材的密度（或表面密度）增大、力学强度（或表面硬度和耐磨耗性）提高，或整体力学功能提高，这种加工或处理过程称为木材强化。木材强化可提高低质木材的强度和整体功能，实现劣材优用、小材大用，提高木材的利用效率和使用价值。木材强化的产品如浸渍木（Impreg）、压缩木（Compressed wood）、胶压木（ Glued-compressed wood）、强化木（Densified）、碳化木（Carbonized wood，或Thermo Wood）和塑合木（Wood polymer composites，WPC)等。
如最近，福建宜人地板确立了以先进技术处理速生材作为实木地板原材料的方向，成功研制出“速生材压缩技术”，推出了低碳实木地板。该技术使地板形成表层硬、底层软的效果，具有硬底软的新特性，脚感好。此外，产品还具有珍贵树种实木地板的色泽花纹美观、稳定性高、耐腐耐候性好、环保等特性，可广泛应用于地采暖等家居环境，特别是适用于有小孩和老人的家庭。
        另一家地板企业——世友地板也成功研发出3D面低碳地板。该产品以速生材为原材料，采用PDL全渗透移印技术，即由三重漆面移印技术、三基色还原技术和三重漆面全渗透技术组成。该技术可复活实木地板鲜活纹理，呈现犹如1500万像素高画质效果，每块地板纹理独一无二，提高了产品的附加值。另外，该地板表面又采用钛晶漆面涂覆技术使地板超强耐磨和抗刮痕性能，经权威机构检测，耐磨转数高达3000转，漆膜硬度达4H，可用于高级会所、办公室等公共场所使用。
        其实，这些技术都可以应用到家具的木材上，来改善速生材的性能。目前，很多大专院校和科研机构，都在速生材的改性上做出了很多研究成果，如杉木速生材压缩密化，木塑复合，碳化木等，已经很多成果和产品已经应用在户外建筑和一些高档家具上。
        另外还有木材/金属复合材料的制作技术；木材的尺寸稳定性增强技术；木材阻燃技术；木材染色技术；木材防腐技术等都可以改善速生材的一些性能，来提高它的适应性。
        限于篇幅，很多速生材强化的技术和一些速生材的介绍，就不能一一展开了。在参加这个比赛之前，需要做一些资料查询，并到材料市场上去了解一下你要选择的材料，然后再考虑适合做什么，怎么做，工艺和结构如何处理，表面装饰如何处理等问题。

        结束语
        总之，本次家具大赛对推动中国家具设计水平，尤其是唤醒设计师的环保意识，建立生态设计观，了解中国森林资源现状，掌握速生材的知识，开创低碳生活，都有着积极的作用和深远意义，并且因为是专题设计，对企业、消费者和上游材料的推动作用更直接，更具体，更容易市场化，不仅是社会效益，生态效益，也会有好的经济效益，实现多赢。